2024年河南省三门峡市中考物理一模试卷附解析

这是一份2024年河南省三门峡市中考物理一模试卷附解析，共30页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）每一次物理学的重大发现都会影响人类社会的进步和发展。牛顿发现了万有引力，为人类索太空提供了依据，人们以他的名字命名 的单位。英国科学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，促进了电加热用电器的发展，人们以他的名字命名能量的单位。
2．（2分）如图所示是战国时期的曾侯乙编钟，它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击，发出的声音是由于钟的 而产生的，大钟声音低沉、浑厚，小钟声音高昂、清脆，这是因为声音的 不同。（填写声音特性名称）
3．（2分）如图甲，“司南”是我国早期的指南针，在 的作用下，静止时其长柄指南，为人们指明方向；如图乙，“日晷”利用指针影子的位置来测量时间，影子是由于光的 形成的。
4．（3分）绿树掩映，鸟语花香，三门峡市天鹅湖城市湿地公园景色宜人，吸引了众多市民与游客来此休闲娱乐。夏天，在湖边散步时可以闻到阵阵花香，这是 现象，同时感觉湖边比周边更凉爽，原因是水的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）沙石的比热容。冬天，附近居民常在湖边公园晒太阳，这是通过 的方式改变内能，使人身体感到暖和。
5．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。则电源电压为 V；滑动变阻器的最大电阻为 Ω；滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量为 J。
6．（2分）如图，这是由河南三门峡制造的，为北京冬奥会赛场提供消杀服务的消毒机器人。该机器人身高1.4m，圆圆的底盘上有个胖乎乎的“小肚子”，长颈鹿一样的脖子上还顶着一个“小风扇”，走起路来呼呼往外喷雾。给该机器人的电池充满电一次，就可工作4到5小时。写出上述情景中涉及到的物理现象和对应的物理知识。
【示例】物理现象：机器人能够向前行走。
物理知识：机器人受到地面对它向前的摩擦力。
物理现象： 。
物理知识： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）如图所示是创新小组同学设计的一个用电器自动保护装置。当用电器不慎被碰发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，从而起到保护的作用，以下材料中可以用于制成该小球的是（ ）
A．玻璃B．塑料C．铜D．干木材
8．（2分）2023年5月8日，中国选手全红婵以五跳两满分的成绩，夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红婵在空中加速下落过程中（ ）
A．动能不变B．动能变大
C．重力势能变大D．机械能变大
9．（2分）“车祸猛于虎”，很多交通事故都是由于超速、超载、疲劳驾驶等造成的，对家庭、社会造成巨大伤害。如图所示，大货车由于超速行驶，虽然紧急刹车，仍然追尾前方等红灯的小轿车。事故造成小轿车后备厢受损严重，大货车的前保险杠也发生轻微形变。下列关于本次事故的描述正确的是（ ）
A．小轿车比大货车受损严重，是由于碰撞时大货车对小轿车的作用力大于小轿车对大货车的作用力B．由于大货车速度过快，导致其惯性较大而很难停下
C．刹车过程中，地面对车轮的摩擦力改变了大货车的运动状态
D．大货车静止时对地面的压力和它受到的支持力是一对平衡力
10．（2分）初中各学科之间有着密切的联系，化学、生物学中也有物理知识的广泛运用，图中描述或说法中错误的是（ ）
A．甲图中蒸馏水的制备是利用水的液化及水蒸气的汽化
B．乙图中向下排空气法收集氧气是利用氢气的密度比空气的密度小的性质
C．丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可视为一种杠杆模型
D．丁图中吸气时胸腔容积扩大肺部扩张，肺内气压变小，外界气体被吸入
11．（2分）图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使1000N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，拉力为400N。则下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的速度是1m/s
B．所做额外功为2000J
C．此过程的机械效率为62.5%
D．若匀速提升重物的速度变快，则“车梯”的机械效率变高
12．（2分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距。正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，该凸透镜的焦距是40.0cm
B．照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C．图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，所成的像逐渐变小
D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动
（多选）13．（2分）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法中正确的是（ ）
A．超导体材料可以用来制作电饭锅中的电热丝
B．北斗卫星导航是利用电磁波来定位导航
C．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
D．秦山核电站利用的是核裂变释放的能量
（多选）14．（2分）水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮，如图甲所示；又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中，吸盘沉底如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法正确的是（ ）
A．橡胶的密度小于水的密度
B．甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C．甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D．两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，小静到鞋店买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋时的效果。请画出小静的眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
16．（2分）“节约用水，人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，向下按关水，请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1。
四、实验探究题（本题共3小题；第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17．（4分）a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点，所用实验装置如图甲所示，根据实验数据绘制的图像如图乙所示。
（1）由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度 ；
（2）进一步分析可知， 组所用水的质量较小；
（3）a、b两组所测水的沸点均不是100℃，这是由于 （选填“实验误差”或“当地气压”）引起的；
（4）实验结束后，撤去酒精灯，水没有立即停止沸腾，原因是： 。
18．（7分）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
（1）测量前，发现弹簧测力计指针不在零刻度线上，实验前应该先在 （选填“竖直”或“水平”）方向对弹簧测力计的指针调零；
（2）比较图中 两次实验说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）比较图中丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 （选填“有关”或“无关”），图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 N；
（4）小明对实验装置进行了改进，如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系；实验过程中，在水平向左拉动硬纸板的过程中 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动硬纸板，此时铁块所受到的摩擦力的方向为 （选填“水平向左”或“水平向右”）。
19．（8分）在“探究电流与电压关系”的实验中，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R、电流表、电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的部分电路：
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路补画完整。
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两电表示数均无变化，则故障可能是 。排除故障后进行实验，小明调节滑片使电压表示数为0.5V。记录电流表示数，再将滑片向 （填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为1.0V，再次记录电流表示数。
（3）本实验中滑动变阻器的主要作用是 。
（4）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线，画出R的I﹣U图像如图乙所示，并根据图像得出结论： 。
（5）实验后不同小组之间进行交流时，发现有一组同学画出的I﹣U图像如图丙所示，造成该现象的原因是： 。
（6）同学们对实验进行了拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）、阻值为R0的定值电阻、电压表、开
关等器材，设计了如图丁所示的电路，测出Rx的阻值，请你将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数为U；
② ，读出电压表示数为 U1；
③待测电阻阻值的表达式Rx＝ （用 R0、U、U1表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2，g取10N/kg。求：
（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？
21．（9分）如图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1100W，加热电阻丝阻值为48.4Ω，请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）由工作电路的电路图可知接线柱 （选填“A”或“B”）接的是火线。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作；
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时电动机的额定功率为多少W？
（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时10.5s，则烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为内能，能使多少kg的水温度升高5℃。
2024年河南省三门峡市中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）每一次物理学的重大发现都会影响人类社会的进步和发展。牛顿发现了万有引力，为人类索太空提供了依据，人们以他的名字命名 力 的单位。英国科学家 焦耳 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，促进了电加热用电器的发展，人们以他的名字命名能量的单位。
【答案】力；焦耳。
【分析】（1）牛顿在光的色散、惯性定律、万有引力定律和微积分学等方面，为现代科学的发展奠定了基础；为纪念他，人们用它的名字命名为力的单位；
（2）在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律；为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为功和能（能量）的单位。
【解答】解：牛顿发现了万有引力，为人类索太空提供了依据，人们以他的名字命名力的单位。英国科学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，促进了电加热用电器的发展，人们以他的名字命名能量的单位。
故答案为：力；焦耳。
【点评】本题考查了学生对物理学史的掌握和运用，属基础性题目。
2．（2分）如图所示是战国时期的曾侯乙编钟，它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击，发出的声音是由于钟的 振动 而产生的，大钟声音低沉、浑厚，小钟声音高昂、清脆，这是因为声音的 音调 不同。（填写声音特性名称）
【答案】振动；音调。
【分析】一切正在发声的物体都在振动；振动停止，发声也停止。
音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关；振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小；音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志。
【解答】解：钟声是由编钟振动产生的；大钟声音低沉、浑厚，小钟声音高昂、清脆，这是因为声音的音调不同。
故答案为：振动；音调。
【点评】本题考查声音的特征，属于基础性题目。
3．（2分）如图甲，“司南”是我国早期的指南针，在 地磁场 的作用下，静止时其长柄指南，为人们指明方向；如图乙，“日晷”利用指针影子的位置来测量时间，影子是由于光的 直线传播 形成的。
【答案】地磁场；直线传播
【分析】（1）地球本身是个大磁体，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，磁体指南北就是因为受到地磁场的作用；
（2）影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区。
【解答】解：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向地理南方，即指南的南极用S表示，故长柄所指的方向是地球磁场的北极，即地理的南极附近；
在太阳光的照射下看到的影子是由光的直线传播形成的。
故答案为：地磁场；直线传播
【点评】本题考查了地磁场、光的直线传播等，熟练掌握基础知识是解答的关键。
4．（3分）绿树掩映，鸟语花香，三门峡市天鹅湖城市湿地公园景色宜人，吸引了众多市民与游客来此休闲娱乐。夏天，在湖边散步时可以闻到阵阵花香，这是 扩散 现象，同时感觉湖边比周边更凉爽，原因是水的比热容 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）沙石的比热容。冬天，附近居民常在湖边公园晒太阳，这是通过 热传递 的方式改变内能，使人身体感到暖和。
【答案】扩散；大于；热传递。
【分析】（1）一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现；
（2）湖边比周边更凉爽因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；
（3）做功和热传递可以改变物体的内能。
【解答】解：闻到阵阵花香，是扩散现象，说明花的分子在不停地做无规则运动。
因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以感觉湖边比周边更凉爽。
晒太阳时吸收太阳散发的热量，体表温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变内能。
故答案为：扩散；大于；热传递。
【点评】本题考查了水的比热容较大的特点、分子的运动的理解和掌握、改变内能的方式等，难度不大，属于基础性题目。
5．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。则电源电压为 6 V；滑动变阻器的最大电阻为 9 Ω；滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量为 22.5 J。
【答案】6；9；22.5。
【分析】（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图象读出电流和电压值即可得出电源的电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据Q＝W＝UIt求出滑动变阻器产生的热量。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；
由电路图可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图象可知，电路中的最大电流为1A，电压表的最大示数为6V，则电源的电压为6V；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I＝0.5A，灯泡两端的电压UL′＝1.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL′＝6V﹣1.5V＝4.5V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝9Ω；
滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量为：Q＝W＝U滑I小t＝4.5V×0.5A×10s＝22.5J。
故答案为：6；9；22.5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，关键是根据图象读出有用的信息。
6．（2分）如图，这是由河南三门峡制造的，为北京冬奥会赛场提供消杀服务的消毒机器人。该机器人身高1.4m，圆圆的底盘上有个胖乎乎的“小肚子”，长颈鹿一样的脖子上还顶着一个“小风扇”，走起路来呼呼往外喷雾。给该机器人的电池充满电一次，就可工作4到5小时。写出上述情景中涉及到的物理现象和对应的物理知识。
【示例】物理现象：机器人能够向前行走。
物理知识：机器人受到地面对它向前的摩擦力。
物理现象： 机器人使用一段时间需要充电 。
物理知识： 充电的过程中，是把电能转化为化学能 。
【答案】机器人使用一段时间需要充电；充电的过程中，是把电能转化为化学能（其他合理均可）。
【分析】结合材料中的内容，从中找出运用物理知识的物理现象，并用相关的知识做出解释即可。
【解答】解：物理现象：机器人使用一段时间需要充电；
物理知识：充电的过程中，是把电能转化为化学能。
故答案为：机器人使用一段时间需要充电；充电的过程中，是把电能转化为化学能（其他合理均可）。
【点评】本题具有一定的开放性，能从材料中找出相关的物理现象并解释，是解答的关键。体现了物理知识在高科技领域的应用。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）如图所示是创新小组同学设计的一个用电器自动保护装置。当用电器不慎被碰发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，从而起到保护的作用，以下材料中可以用于制成该小球的是（ ）
A．玻璃B．塑料C．铜D．干木材
【答案】C
【分析】容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体。
【解答】解：当用电器不慎被碰发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，起到保护作用，说明小球能控制电路，起到断开或闭合电路的作用，相当于电路中的开关，应该选用导体材料制作。
玻璃、塑料、干木材不容易导电，属于绝缘体；铜容易导电，属于导体。故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题通过用电器上的自动保护，考查了导体在电路中的开关作用，体现了生活处处皆物理。留心观察生活，用所学的物理知识来解释生活中有关问题。
8．（2分）2023年5月8日，中国选手全红婵以五跳两满分的成绩，夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红婵在空中加速下落过程中（ ）
A．动能不变B．动能变大
C．重力势能变大D．机械能变大
【答案】B
【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。动能和势能可以相互转化。
【解答】解：运动员从最高点加速下落的过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小，是重力势能转化为动能；由于受空气阻力作用，运动员的机械能变小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了重力势能、动能的影响因素和转化等知识，属于基础题。
9．（2分）“车祸猛于虎”，很多交通事故都是由于超速、超载、疲劳驾驶等造成的，对家庭、社会造成巨大伤害。如图所示，大货车由于超速行驶，虽然紧急刹车，仍然追尾前方等红灯的小轿车。事故造成小轿车后备厢受损严重，大货车的前保险杠也发生轻微形变。下列关于本次事故的描述正确的是（ ）
A．小轿车比大货车受损严重，是由于碰撞时大货车对小轿车的作用力大于小轿车对大货车的作用力
B．由于大货车速度过快，导致其惯性较大而很难停下
C．刹车过程中，地面对车轮的摩擦力改变了大货车的运动状态
D．大货车静止时对地面的压力和它受到的支持力是一对平衡力
【答案】C
【分析】（1）相互作用力其大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上；
（2）惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大；
（3）力的作用效果有：一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状；
（4）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，据此分析作答。
【解答】解：
A、货车对小轿车的作用力和小轿车对大货车的作用力是一对相互作用力，其大小相等，故A错误；
B、大货车的质量大，其惯性也大，所以不易停下来，而不是因为其速度大，故B错误；
C、刹车过程中，大货车的速度逐渐减小，说明地面对车轮的摩擦力改变了大货车的运动状态，故C正确；
D、大货车静止时对地面的压力，受力物体是地面，而地面对大货车的支持力，受力物体是大货车，两个力作用在不同的物体上，不符合二力平衡条件，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了相互作用力的关系、平衡力的判断、影响惯性大小的因素以及力的作用效果，难度一般。
10．（2分）初中各学科之间有着密切的联系，化学、生物学中也有物理知识的广泛运用，图中描述或说法中错误的是（ ）
A．甲图中蒸馏水的制备是利用水的液化及水蒸气的汽化
B．乙图中向下排空气法收集氧气是利用氢气的密度比空气的密度小的性质
C．丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可视为一种杠杆模型
D．丁图中吸气时胸腔容积扩大肺部扩张，肺内气压变小，外界气体被吸入
【答案】A
【分析】（1）根据物质由液态变为气态的过程叫做汽化；物质由气态变为液态的过程叫做液化进行分析；
（2）根据氢气密度比空气小分析；
（3）根据在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆进行分析；
（4）吸气时胸腔容积扩大肺部扩张，肺内气压变小，小于外界大气压。
【解答】解：A．甲图中，蒸馏水的制备先是利用液态水吸热汽化，后利用水蒸气放热液化，故A错误；
B．乙图中，向下排空气法收集氢气是利用的氢气的密度比空气的密度小的性质，根据浮沉条件，氢气会上浮，故B正确；
C．丙图中，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可视为一种杠杆模型，故C正确；
D．丁图中吸气时胸腔容积扩大肺部扩张，肺内气压变小，小于外界大气压，外界气体被吸入，故D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查了杠杆、汽化与液化现象、气体的收集方法及原理、大气压的应用等，知识点多，属跨学科综合题目。
11．（2分）图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使1000N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，拉力为400N。则下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的速度是1m/s
B．所做额外功为2000J
C．此过程的机械效率为62.5%
D．若匀速提升重物的速度变快，则“车梯”的机械效率变高
【答案】C
【分析】由图可知n＝4，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用v＝求出绳端移动的速度；利用W有＝Gh求克服物体重力做的有用功，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用W额＝W总﹣W有求额外功：利用η＝求滑轮组的机械效率；利用可分析匀速提升重物的速度变快时“车梯”的机械效率的变化情况。
【解答】解：A．由图可知n＝4，绳端移动的距离为s＝nh＝4×2m＝8m，
则绳端移动的速度为，故A错误；
B．克服物体重力做的有用功为W有＝Gh＝1000N×2m＝2000J，
总功为W总＝Fs＝400N×8m＝3200J，
利用W额＝W总﹣W有求得所做额外功为W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2000J＝1200J，故B错误；
C．此过程的机械效率为，故C正确；
D．根据机械效率计算公式可知“车梯”的机械效率与提升重物的速度无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本要考查了使用滑轮组时绳子自由端的速度、有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
12．（2分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距。正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，该凸透镜的焦距是40.0cm
B．照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C．图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，所成的像逐渐变小
D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动
【答案】C
【分析】（1）透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离；
（2）物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像；物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像：
（3）凸透镜成像时，物距增大像距减小像减小。
（4）远视镜是凸透镜，对光有会聚作用，使成像靠前。
【解答】解：A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，这点即为此透镜的焦点，从焦点到透镜光心的距离即为焦距，则透镜的焦距为f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，故A错误；
B、图乙中，物距u＝15.0cm，像距v＝30.0cm，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，这个原理制成了投影仪，与照相机不同，故B错误；
C、图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，物距变大，像距变小，像变小，故C正确；
D、若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，远视镜是凸透镜，对光有会聚作用，使成像靠前，为得到清晰的像光屏应向左移动，故D措误；
故选：C。
【点评】本题考查学生对凸透镜成像规律的应用，常见题目，难度不大。
（多选）13．（2分）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法中正确的是（ ）
A．超导体材料可以用来制作电饭锅中的电热丝
B．北斗卫星导航是利用电磁波来定位导航
C．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
D．秦山核电站利用的是核裂变释放的能量
【答案】BD
【分析】（1）超导体电阻为零，电流流过超导体时，超导体不能发热；
（2）声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播且传播速度极快，有利于定位和导航应用；
（3）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（4）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。
【解答】解：A．超导体电阻为零，电流流过超导体时，超导体不能发热，所以超导体不能用来制作电饭锅中的电热丝，故A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，北斗卫星导航是利用电磁波来定位导航的，故B正确；
C．太阳能、风能都是可以源源不断的从自然界中获得，是可再生能源，天然气消耗掉后，在短时间内不能重新形成，是不可再生能源，故C错误；
D．获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站利用的是铀核裂变，发生链式反应释放的能量来发电的，故D正确。
故选：BD。
【点评】此题考查了核能、电磁波的应用、能源的分类等，属于基础知识。
（多选）14．（2分）水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮，如图甲所示；又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中，吸盘沉底如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法正确的是（ ）
A．橡胶的密度小于水的密度
B．甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C．甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D．两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
【答案】CD
【分析】（1）物体沉底时，物体的密度大于液体的密度；
（2）甲、乙两图容器中的水深度相同，根据p＝ρgh判断出甲、乙两图容器底受到水压强的关系；
（3）容器的质量相同，容器中水的质量相同，吸盘的质量也相同，由G＝mg判断出容器的总重力的关系，根据在水平面上物体对水平面的压力等于其重力判断出容器对桌面压力的关系，根据图知甲、乙底面积的关系，由p＝判断出甲、乙图中容器对桌面压强的关系；
（4）根据浮沉条件判断出吸盘重力与浮力的关系，进而判断出甲、乙容器中所受浮力的关系。
【解答】解：A、橡胶吸盘分开后沉入水底，说明橡胶的密度大于水的密度，故A错误；
B、甲、乙两图容器中的水深度相同，根据p＝ρgh知甲图容器底受到水的压强等于乙图容器底受到水的压强，故B错误；
C、容器的质量相同，容器中水的质量相同，吸盘的质量也相同，由G＝mg知容器的总重力相同，对桌面的压力也相同，由图知甲的底面积大于乙的底面积，由p＝知甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强，故C正确；
D、甲盘中吸盘漂浮在水面上，吸盘受到的浮力等于吸盘的重力，乙盘中吸盘沉底，吸盘受到的浮力小于吸盘的重力，吸盘的重力不变，所以两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力，故D正确。
故选：CD。
【点评】此题综合考查了物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较等知识点，是一道综合性较强的题目。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，小静到鞋店买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋时的效果。请画出小静的眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【答案】
【分析】（1）根据平面镜成的像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A'。
（2）根据反射光线的反向延长线过像点作出小静眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【解答】解：
在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′，即为A在平面镜中的像；
连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射光线，OB为反射光线，如图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像的特点、利用平面镜作图，利用好反射光线好像是从虚像上发生的是解题的关键。
16．（2分）“节约用水，人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，向下按关水，请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题。
【解答】解：过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂L2；
根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。由图可知，OA为最长动力臂时，动力最小，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如下图所示：
【点评】根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
四、实验探究题（本题共3小题；第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17．（4分）a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点，所用实验装置如图甲所示，根据实验数据绘制的图像如图乙所示。
（1）由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度 不变 ；
（2）进一步分析可知， a 组所用水的质量较小；
（3）a、b两组所测水的沸点均不是100℃，这是由于 当地气压 （选填“实验误差”或“当地气压”）引起的；
（4）实验结束后，撤去酒精灯，水没有立即停止沸腾，原因是： 石棉网的温度仍高于水的沸点，水仍可以继续吸热 。
【答案】（1）不变；（2）a；（3）当地气压；（4）石棉网的温度仍高于水的沸点，水仍可以继续吸热。
【分析】（1）由图象分析可得结论。
（2）a组水温度升高较快，说明a组所用水的质量较小。
（3）水的沸点与气压有关，气压越低、沸点越低。
（4）水沸腾的条件：温度达到沸点，继续吸热。
【解答】解：（1）由图像可知，水温到达98℃后不再发生变化，即水沸腾时温度不变。
（2）由图可知，a组水温升高的较快，所以a组所用水少。
（3）水的沸点与大气压强有关，大气压强越大，水的沸点越高，两组实验测得的水的沸点相同，都为98℃，低于100℃，不是实验误差造成的，而是大气压强低于标准大气压造成的。
（4）实验结束后，撤去酒精灯，水没有立即停止沸腾，原因是石棉网的温度仍高于水的沸点，水仍可以继续吸热。
故答案为：（1）不变；（2）a；（3）当地气压；（4）石棉网的温度仍高于水的沸点，水仍可以继续吸热。
【点评】本题探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点，考查了水沸腾的条件和特点，难度较小，属于基础性题目。
18．（7分）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
（1）测量前，发现弹簧测力计指针不在零刻度线上，实验前应该先在 水平 （选填“竖直”或“水平”）方向对弹簧测力计的指针调零；
（2）比较图中 甲、乙 两次实验说明：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）比较图中丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 无关 （选填“有关”或“无关”），图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 0 N；
（4）小明对实验装置进行了改进，如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 压力 的关系；实验过程中，在水平向左拉动硬纸板的过程中 不需要 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动硬纸板，此时铁块所受到的摩擦力的方向为 水平向左 （选填“水平向左”或“水平向右”）。
【答案】（1）水平；（2）甲、乙；（3）无关；0；（4）不需要；压力；水平向右。
【分析】（1）实验前应在水平方向对弹簧测力计进行调零。
（2）（3）滑动摩擦力大小与压力、接触面的粗糙程度有关，利用控制变量法进行分析；
摩擦力产生条件：两物体相互接触并挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势；
（4）往沙桶中加减沙子，增大或减小了压力，而接触面粗糙程度不变，据此分析；
实验过程中，铁块相对地面处于静止状态，根据二力平衡分析；摩擦力的方向与相对运动方向相反。
【解答】解：（1）因为实验中测量的摩擦力是水平方向的，因此实验前应在水平方向对弹簧测力计进行调零。
（2）探究滑动摩擦力与压力的关系，应控制接触面的粗糙程度相同，只改变压力，故甲、乙两实验符合条件。
（3）比较图中丙、丁两次实验可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，接触面的面积不同，弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力大小相同，故滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关；
B与A叠放在一起，共同做匀速直线运动，二者之间没有相对运动或者相对运动的趋势，则B受到的摩擦力为0；
（4）通过改变小桶中沙子的多少，改变铁块受到向上的拉力，从而改变了铁块对木板的压力，这可以用来探究摩擦力与压力的关系。
实验中，无论木板如何运动，铁块均静止，处于平衡状态，它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
对铁块来说，由于处于静止状态，在水平方向受力平衡，拉力传感器对铁块的拉力水平向右，则木板对铁块的摩擦力水平向左。
故答案为：（1）水平；（2）甲、乙；（3）无关；0；（4）不需要；压力；水平向右。
【点评】本题探究滑动摩擦力大小与什么因素有关实验，利用控制变量法进行分析，是解题关键。
19．（8分）在“探究电流与电压关系”的实验中，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R、电流表、电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的部分电路：
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路补画完整。
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两电表示数均无变化，则故障可能是 定值电阻断路 。排除故障后进行实验，小明调节滑片使电压表示数为0.5V。记录电流表示数，再将滑片向 B （填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为1.0V，再次记录电流表示数。
（3）本实验中滑动变阻器的主要作用是 改变定值电阻两端的电压 。
（4）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线，画出R的I﹣U图像如图乙所示，并根据图像得出结论： 电阻一定时，电流与电压成正比 。
（5）实验后不同小组之间进行交流时，发现有一组同学画出的I﹣U图像如图丙所示，造成该现象的原因是： 电压表与滑动变阻器并联 。
（6）同学们对实验进行了拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）、阻值为R0的定值电阻、电压表、开
关等器材，设计了如图丁所示的电路，测出Rx的阻值，请你将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数为U；
② 闭合S1和S2 ，读出电压表示数为 U1；
③待测电阻阻值的表达式Rx＝ （用 R0、U、U1表示）。
【答案】（1）；（2）定值电阻断路；A；（3）改变定值电阻两端的电压；（4）电阻一定时，电流与电压成正比；（5）电压表与滑动变阻器并联；（6）闭合S1和S2；
【分析】（1）电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻的两端，滑动变阻器一上一下串联在电路中。
（2）会根据电流表和电压表的示数和欧姆定律分析简单的电路故障。
（3）本实验中滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
（4）根据图乙分析得出结论。
（5）造成图丙的实验图像是以为电压表的位置接错了。
（6）根据串联电路的特点和欧姆定律进行分析。
【解答】解：（1）电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻的两端，滑动变阻器一上一下串联在电路中，根据题意两个电表均使用小量程，如图所示：
。
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两电表示数均无变化，则故障可能是定值电阻断路，电压表串联在电路中，测量的是电源电压；排除故障后进行实验，小明调节滑片使电压表示数为0.5V。记录电流表示数，再将滑片向A端移动，使电压表示数为1.0V，再次记录电流表示数。
（3）本实验中滑动变阻器的主要作用是：改变定值电阻两端的电压。
（4）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线，画出R的I﹣U图像如图乙所示，并根据图像得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比。
（5）实验后不同小组之间进行交流时，发现有一组同学画出的I﹣U图像如图丙所示，造成该现象的原因是：电压表与滑动变阻器并联。
（6）①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数为U，此时测量的是电源电压；
②闭合开关S1和S2，此时两个电阻串联，电压表测量的是定值电阻两端的电压，读出电压表示数为 U1；
③根据串联电路的电流相等，有：；待测电阻阻值的表达式为：。
故答案为：（1）；（2）定值电阻断路；A；（3）改变定值电阻两端的电压；（4）电阻一定时，电流与电压成正比；（5）电压表与滑动变阻器并联；（6）闭合S1和S2；。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的应用和串联电路的电流和电压特点。属于中档实验探究题。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2，g取10N/kg。求：
（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？
【答案】（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是6×105Pa。
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是1.2×105N。
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是1.8×104N。
【分析】（1）该车空载静止在水平地面上时，根据G＝mg得出重力，根据F＝G得出它对水平地面的压力，根据p＝得到它对水平地面的压强；
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，处于漂浮，根据F浮＝G得出受到的浮力；
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，处于平衡状态，车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，根据f＝F牵＝得到所受到的阻力。
【解答】解：（1）该车空载静止在水平地面上时，重力：G＝mg＝12×103kg×10N/kg＝1.2×105N；
它对水平地面的压力：F＝G＝1.2×105N；
它对水平地面的压强：p＝＝＝6×105Pa。
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，处于漂浮，受到的浮力：F浮＝G＝1.2×105N；
（3）车的速度：v＝36km/h＝10m/s
该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，处于平衡状态，车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，所以受到的阻力：f＝F牵＝＝1.8×104N。
答：（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是6×105Pa。
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是1.2×105N。
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是1.8×104N。
【点评】本题考查压强、浮力和功率的有关计算，是一道综合题。
21．（9分）如图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1100W，加热电阻丝阻值为48.4Ω，请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）由工作电路的电路图可知接线柱 A （选填“A”或“B”）接的是火线。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值 减小 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作；
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时电动机的额定功率为多少W？
（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时10.5s，则烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为内能，能使多少kg的水温度升高5℃。
【答案】（1）A；减小；（2）正常工作时电动机的额定功率为100W；
（3）烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为内能，能使0.55kg的水温度升高5℃。
【分析】（1）为了用电安全，用电器的开关应该与火线相连；手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大，导致电磁铁的磁性增强，根据欧姆定律和电阻的串联可知电阻R的阻值变化；
（2）利用并联电路的电压特点和P＝UI＝求出加热电阻丝的电功率，进一步求出电动机的额定功率；
（3）根据Q吸＝W＝Pt求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水的质量。
【解答】解：（1）家庭电路中，为了断开开关后的安全，开关必须在火线与用电器之间，工作电路的两个静触点相当于开关，所以接线柱A应该接的火线；手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大，导致电磁铁的磁性增强，由可知，控制电路的总电阻减小，则电阻R的阻值减小。
（2）根据乙图知，工作电路中，加热电阻与电动机并联，加热电阻丝的功率为
；
则正常工作时电动机的额定功率为：
P电动机＝P﹣P热＝1100W﹣1000W＝100W；
（3）根据P＝知，烘干一次手的过程中消耗的电能为W＝Pt＝1100W×10.5s＝11550J
消耗的电能全部转化为内能，则可加热水的质量为：
。
故答案为：（1）A；减小；（2）正常工作时电动机的额定功率为100W；
（3）烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为内能，能使0.55kg的水温度升高5℃。
【点评】本题考查安全用电知识、欧姆定律、电磁铁的应用、电功率公式、电功公式以及吸热公式的应用，是一道综合题，有一定的难度。